CN107301498A - 用于高速铁路轮轨关系服役监测的综合信息管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于高速铁路轮轨关系服役监测的综合信息管理系统，该系统包括试验流程管理模块、数据管理模块、数据分析展示模块、项目协作管理模块、系统接口管理模块、文档管理模块和系统管理模块。本发明提供的用于高速铁路轮轨关系服役监测的综合信息管理系统，通过对数据信息进行了标准化和归一化处理，并进行了结构化存储，确保了试验数据的安全可靠和对应统一，可实现高速铁路轮轨关系试验过程的动态化标准化管理，有利于试验的顺利推进，通过将高速铁路轮轨关系服役过程中涉及的轨道、车辆信息汇集于同一个专业信息管理系统，建立了我国高速铁路轮轨关系服役监测平台,对于研究整个寿命周期内车轮和钢轨的匹配关系具有重要意义。

Description

用于高速铁路轮轨关系服役监测的综合信息管理系统

技术领域

本发明涉及铁路信息技术领域，尤其涉及一种用于高速铁路轮轨关系服役监测的综合信息管理系统。

背景技术

高速铁路轮轨关系研究涉及学科范围较广、参加单位诸多、试验数据繁杂等，通常需要不同单位的大量试验人员协作完成，其中涉及大量的仪器设备、试验资源、试验数据等。高速铁路轮轨关系中轮轨对应、车地对应、时空对应的系统试验不断深入，试验数据急剧膨胀。这些巨大的试验数据是进行轮轨关系研究的基本数据支撑，是改善优化轮轨关系问题的重要参考，是中国铁路的宝贵知识财富。

目前，我国高速铁路轮轨关系研究中存在以下问题：

(1)试验数据分散，诸多关键信息都是碎片化存储，比如涉及的轨道和车辆系统的数据信息均分别存储在各自的管理系统中，各系统基本是独立运行，不能实现交叉协作。

(2)诸多的试验管理系统功能较单一，有的侧重在试验流程管理，有的侧重在数据存储管理，有的侧重在数据分析，缺少一个集试验流程管理、数据存储管理和数据分析集一身的综合管理系统。

(3)试验数据通常分别存储在个人计算机、仪器设备、移动硬盘等存储介质中。

(4)由于试验数据存储没有遵循统一的数据格式及命名规范，历史试验数据和试验报告难以实现重复使用，导致大量重复试验和分析，同时给试验数据共享和试验数据安全控制带来很大困难。

(5)试验数据分析方法不统一，数据分析效率较低。

因此，需要研发一种专用于轮轨关系研究的综合信息管理系统，能够实现对试验流程的实时控制，可以将涉及高速铁路轮轨关系的综合信息进行汇集，能够实现不同轮轨关系试验数据的规范化与统一化管理，又能够快速对试验数据的基本变化规律进行分析并生成分析报告。

发明内容

本发明提供一种用于高速铁路轮轨关系服役监测的综合信息管理系统，用于解决现有技术中不能实现多种轮轨关系综合信息汇集于一个系统和各种试验数据的规范化与统一化管理的问题。

第一方面，本发明提供一种用于高速铁路轮轨关系服役监测的综合信息管理系统，包括试验流程管理模块、数据管理模块、数据分析展示模块、项目协作管理模块、系统接口管理模块、文档管理模块和系统管理模块，其中：

试验流程管理模块，用于现场试验、实验室试验和仿真试验的计划流程的制定、更改、下发及监控；

数据管理模块，用于对采集的试验数据的上传、审核、下载、查询及显示；

数据分析展示模块，用于对查询获得的试验数据进行时域、频域的二维或三维规律的分析展示及试验报告的生成；

项目协作管理模块，用于对试验进度的查看及试验事项提报过程的监控；

系统接口模块，用于内外数据的交互；

文档管理模块，用于对试验过程中的各种标准表、文献文件及研究报告的管理及项目月报的生成；

系统管理模块，用于对用户、权限管理及数据备份。

优选地，所述流程管理模块包括现场试验流程模块、实验室试验流程模块和仿真试验流程模块，其中：

现场试验流程模块，用于总体试验计划流程的制定、更改、下发及对根据所述总体试验计划流程进行现场试验任务的监控；

实验室试验流程模块，用于对根据所述总体试验计划流程进行实验室试验流程任务的监控；

仿真试验流程模块，用于对根据所述总体试验计划流程进行仿真试验任务的监控。

优选地，所述现场试验流程模块包括总体计划流程单元和执行任务单元，其中：

所述总体计划流程单元，用于总体试验计划流程的制定、更改和下发；

执行任务单元，用于对根据所述总体试验计划流程进行现场试验任务的监控。

优选地，所述数据管理模块包括数据上传单元、数据审核单元、数据下载单元和数据查询显示单元，其中：

数据上传单元，用于对采集到的试验数据进行上传；

数据审核单元，用于对上传的试验数据进行文件命名、大小和格式的检查，并对检查合格的试验数据进行结构化处理和管理；

数据查询显示单元，用于根据输入的查询条件进行查询获得所需试验数据并显示；

数据下载单元，用于对查询获得的试验数据进行下载。

优选地，所述审核单元采用SQL Server对试验数据进行处理和管理。

优选地，所述数据分析展示模块包括规律展示分析单元和试验报告生成单元，其中：

规律展示分析单元，用于对查询获得的试验数据进行时域、频域的二维或三维规律的分析展示；

试验报告生成单元，用于根据查询获得的试验数据生成试验报告。

优选地，所述试验报告包括车轮磨耗试验分析报告、车轮多边形试验分析报告和轮轨等效维度计算分析报告。

优选地，所述系统接口模块用于与铁路公务数据管理系统、动车组管理信息系统、程序调用系统、短信和邮件系统之间的数据交互。

优选地，所述文档管理模块包括文档管理单元和月报生成单元，其中：

文档管理单元，用于对试验过程中的各种标准表、文献文件及研究报告的管理；

月报生成单元，用于生成项目月报。

优选地，所述项目协作管理模块包括试验进度查看单元和事项提报管理单元，其中：

试验进度查看单元，用于按照月度和年度分类查看每项试验的进展及完成情况，对异常或延迟的项目使用红色进度条进行标注；

事项提报管理单元，用于填写事项、处理事项、查看事项解决方案和事项追踪。

由上述技术方案可知，本发明提供的用于高速铁路轮轨关系服役监测的综合信息管理系统，通过对数据信息进行了标准化和归一化处理，并进行了结构化存储，确保了试验数据的安全可靠和对应统一，可实现高速铁路轮轨关系试验过程的动态化标准化管理，有利于试验的顺利推进；该系统提供了多种数据分析算法和标准化的分析程序，可对轮轨匹配状态进行可视化，同时提高了数据分析效率和准确率，避免了重复工作和人力浪费；该系统通过将高速铁路轮轨关系服役过程中涉及的轨道、车辆信息汇集于同一个专业信息管理系统，建立了我国高速铁路轮轨关系服役监测平台，对于研究整个寿命周期内车轮和钢轨的匹配关系具有重要意义。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的用于高速铁路轮轨关系服役监测的综合信息管理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1示出了本发明实施例1提供一种用于高速铁路轮轨关系服役监测的综合信息管理系统，包括试验流程管理模块、数据管理模块、数据分析展示模块、项目协作管理模块、系统接口管理模块、文档管理模块和系统管理模块，其中：

试验流程管理模块，用于现场试验、实验室试验和仿真试验的计划的制定、更改、下发及监控。该试验流程管理模块能够获取管理人员输入的计划信息并生成试验计划，并将试验计划下发给各级管理人员所属的管理终端。另外，还能监控各级管理人员通过管理终端对试验计划发起的更改、执行等信息，并根据这些信息进行有效的更改试验计划并重发给各级管理人员所属的管理终端。

具体为：所述流程管理模块包括现场试验流程模块、实验室试验流程模块和仿真试验流程模块，其中：

现场试验流程模块，用于总体试验计划的制定、更改、下发及对根据所述总体试验计划进行现场试验任务的监控。

所述现场试验流程模块包括总体计划流程单元和执行任务单元，其中：

所述总体计划流程单元，用于总体试验计划的制定、更改和下发。总体试验计划流程包括编制总体试验计划、总体计划变更申请、审核变更计划、下发最新总体计划。所述总体计划流程单元能够获取管理人员输入的总体计划信息并生成总体计划，并将总体计划下发给专业负责人，专业负责人确认总体计划后可按总体计划开展试验，如需修改总体计划，提出变更申请。总体计划流程单元监控到变更申请，并在接收到管理人员对变更审核通过的信号后，汇总更新总体试验计划并下发。

执行任务单元，用于对根据所述总体试验计划进行现场试验任务的监控。执行任务流程包括：任务登记、任务审核、任务接收、数据上传、数据审核、任务结束和终止任务。执行任务单元接收到管理人员的登记信号后，自动生成任务编码。任务编码由试验项目、测试单位、时间和流水号组成，每个试验任务与任务编码一一对应。待任务接受并完成测试任务后，按照规定的文件命名方法进行文件规范化，执行任务单元接收管理人员上传的数据，并在接收到审核无误的信号后，结束任务，如试验过程中遇到问题可选择终止任务。

实验室试验流程模块，用于对根据所述总体试验计划进行实验室试验流程任务的监控。执行任务流程包括：任务登记、任务接收、数据上传、数据审核、任务结束。实验室试验流程模块接收到实验室负责人的登记信号后，生成任务编码。待实验室试验流程模块接收上传的数据后，并在接收到审核无误的确认信号后结束任务。

仿真试验流程模块，用于对根据所述总体试验计划流程进行仿真试验任务的监控。执行任务流程包括：任务登记、任务接收、数据上传、数据审核、任务结束。仿真试验流程模块接收到负责人的登记信号后，生成任务编码。负责人接收任务后开展仿真试验，待仿真试验流程模块接收到上传的数据后，并在接收到审核无误的确认信号后结束任务。

数据管理模块，用于对采集的试验数据的上传、审核、下载、查询及显示。该数据管理模块能够接收管理人员输入的数据信息，并对数据信息进行审核后进行存储。另外，数据管理模块在接收到管理人员的下载请求及查询请求后，会调用相关的数据进行下载及显示。其中，试验数据包括：钢轨静态测试数据、车轮静态测试数据、车轮多边形数据、道岔动静态数据、轨道动力学数据、车辆振动数据、高速综合检测数据、环境噪声数据和车内噪声数据。数据可包括文字、图片等。

具体为：所述数据管理模块包括数据上传单元、数据审核单元、数据下载单元和数据查询显示单元，其中：

数据上传单元，用于对采集到的试验数据进行上传。该数据上传单元能够接收并识别管理人员输入的试验数据，并将试验数据发送给数据审核单元。

数据审核单元，用于对上传的试验数据进行文件命名、大小和格式的检查，并对检查合格的试验数据进行结构化处理和使用SQL Server对数据进行管理。该数据审核单元能够对试验数据进行审核并最终完成数据存储。

数据查询显示单元，用于根据输入的查询条件(如试验项目名称、时间、试验单位等信息)进行查询获得所需试验数据并显示。

数据下载单元，用于对查询获得的试验数据进行下载。

数据分析展示模块，用于对查询获得的试验数据进行时域、频域的二维或三维规律的分析展示及试验报告的生成。该数据分析展示模块能够对查询获得的试验数据按照预设的时域、频域的二维或三维规律的分析方法进行分析，并将分析结果进行展示以及根据分析结果生成试验报告，以及其他试验报告的生成。

具体为：所述数据分析展示模块包括规律展示分析单元和试验报告生成单元，其中：

规律展示分析单元，用于对查询获得的试验数据进行时域、频域的二维或三维规律的分析展示。对通过系统查询得到的数据应用专用数值算法对数据进行光滑、插值、滤波、FFT和功率谱变换，分别在时域、频域采用直角坐标、对数坐标、极坐标对试验数据的基本规律特征进行展示。

试验报告生成单元，用于根据查询获得的试验数据生成试验报告。所述试验报告包括车轮磨耗试验分析报告、车轮多边形试验分析报告、轮轨等效锥度计算分析报告等。具体为：定义好word试验报告模板，通过查询得到试验数据，调用Matlab分析算法进行分析计算，系统驱动打开word文档，将计算分析的图片、表格提取至word文档，自动保存为试验报告。

项目协作管理模块，用于对试验进度的查看及试验事项提报过程的监控。由于执行任务的责任人员在执行过程中，会对任务的每个进度进行记录，其记录的进度数据会输入到系统中，此时项目协作管理模块会接收到该进度数据进行存储并可在线查看。另外，对于整个试验任务中的各个事项的提报也会进行记录，记录的提报数据同样会被项目协作管理模块进行存储并可在线查看及监控。

具体为：所述项目协作管理模块包括试验进度查看单元和事项提报管理单元，其中：

试验进度查看单元，用于按照月度和年度分类查看每项试验的进展及完成情况，对异常或延迟的项目使用红色进度条进行标注。该试验进度查看单元接收管理人员输入的分类查询信息并根据信息调出每项试验的进展或完成情况并进行显示。同时对于异常或延迟的项目，会在接收到管理人员对项目的批注处理信号后，显示红色标注。

事项提报管理单元，用于填写事项、处理事项、查看事项解决方案和事项追踪。该事项提报管理单元能够接收到管理人员对事项的任何操作信息后，并生成事项管理追踪的展示栏。所述事项填写分为针对具体事务和总体事务，填写事务信息，并可指定某用户进行处理解决。被指定的用户收到事务信息后，在处理事项中进行回复和解答。查看事项解决方案和事项追溯可查看事项的回复信息和追溯整个事项的解决过程。

系统接口模块，用于内外数据的交互。具体为：所述系统接口模块与铁路工务数据管理系统、动车组管理信息系统、程序调用系统和短信和邮件系统进行接口交互。与工务数据管理系统进行接口主要提取轨道不平顺试验数据，每月按照定义好的数据格式、文件类型与系统进行数据交互。与动车组管理信息系统进行接口主要提取动车组的维修维护试验数据，每月按照定义好的数据格式、文件类型与系统进行数据交互。钢轨磨耗试验数据分析算法采用VC++编制，通过与系统定义好接口，调取VC++程序对钢轨磨耗进行计算分析。其它试验数据分析算法均采用Matlab编制，通过与系统定义好接口，调取Matlab程序对试验数据进行计算分析。通过与中国联通服务器和邮箱的接口，试验流程的关键时间节点可通过短信和邮件系统接口对应用人员发送短信、邮件进行提醒。

文档管理模块，用于对试验过程中的各种标准表、文献文件及研究报告的管理及项目月报的生成。

具体为：所述文档管理模块包括文档管理单元和月报生成单元，其中：

文档管理单元，用于对试验过程中的各种标准表、文献文件及研究报告的管理。如文献资源、试验过程文档、阶段成果提报和经费预算书填报及跟踪等。该文档管理单元能够根据管理人员输入的数据信息按预设表格生成各种标准表、研究报告，并进行存储。另外，会能够接收管理人员上传的文献文档进行存储。

月报生成单元，用于生成项目月报。

系统管理模块，用于对用户、权限管理及数据备份。具体为系统对不同用户的登录权限、操作权限、用户信息进行管理，并实时对系统管理过程中的数据及操作数据进行有效备份。更为具体的可包括可定义工作流、方便系统扩展、编制报表、用户管理。组织结构、角色管理、登录管理、系统日志、数据备份、审核跟踪等管理。

本发明实施例1提供的高速铁路轮轨关系试验数据管理系统，通过对数据信息进行了标准化和归一化处理，并进行了结构化存储，确保了试验数据的安全可靠和对应统一，可实现高速铁路轮轨关系试验过程的动态化标准化管理，有利于试验的顺利推进；该系统提供了多种数据分析算法和标准化的分析程序，可对轮轨匹配状态进行可视化，同时提高了数据分析效率和准确率，避免了重复工作和人力浪费；该系统通过将高速铁路轮轨关系服役过程中涉及的轨道、车辆信息汇集于同一个专业信息管理系统，建立了我国高速铁路轮轨关系服役监测平台，对于研究整个寿命周期内车轮和钢轨的匹配关系具有重要意义。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

本领域普通技术人员可以理解：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种用于高速铁路轮轨关系服役监测的综合信息管理系统，其特征在于，包括试验流程管理模块、数据管理模块、数据分析展示模块、项目协作管理模块、系统接口管理模块、文档管理模块和系统管理模块，其中：

试验流程管理模块，用于现场试验、实验室试验和仿真试验的计划的制定、更改、下发及监控；

数据管理模块，用于对采集的试验数据的上传、审核、下载、查询及显示；

数据分析展示模块，用于对查询获得的试验数据进行时域、频域的二维或三维规律的分析展示及试验报告的生成；

项目协作管理模块，用于对试验进度的查看及试验事项提报过程的监控；

系统接口模块，用于内外数据的交互；

文档管理模块，用于对试验过程中的各种标准表、文献文件及研究报告的管理及项目月报的生成；

系统管理模块，用于对用户、权限管理及数据备份。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流程管理模块包括现场试验流程模块、实验室试验流程模块和仿真试验流程模块，其中：

现场试验流程模块，用于总体试验计划的制定、更改、下发及对根据所述总体试验计划流程进行现场试验任务的监控；

实验室试验流程模块，用于对根据所述总体试验计划进行实验室试验流程任务的监控；

仿真试验流程模块，用于对根据所述总体试验计划进行仿真试验任务的监控。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述现场试验流程模块包括总体计划流程单元和执行任务单元，其中：

所述总体计划流程单元，用于总体试验计划的制定、更改和下发；

执行任务单元，用于对根据所述总体试验计划进行现场试验任务的监控。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据管理模块包括数据上传单元、数据审核单元、数据下载单元和数据查询显示单元，其中：

数据上传单元，用于对采集到的试验数据进行上传；

数据审核单元，用于对上传的试验数据进行文件命名、大小和格式的检查，并对检查合格的试验数据进行结构化处理和管理；

数据查询显示单元，用于根据输入的查询条件进行查询获得所需试验数据并显示；

数据下载单元，用于对查询获得的试验数据进行下载。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述审核单元采用SQL Server对试验数据进行处理和管理。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据分析展示模块包括规律展示分析单元和试验报告生成单元，其中：

规律展示分析单元，用于对查询获得的试验数据进行时域、频域的二维或三维规律的分析展示；

试验报告生成单元，用于根据查询获得的试验数据生成试验报告。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述试验报告包括车轮磨耗试验分析报告、车轮多边形试验分析报告和轮轨等效维度计算分析报告。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统接口模块用于与铁路工务数据管理系统、动车组管理信息系统、短信和邮件系统之间的数据交互。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述文档管理模块包括文档管理单元和月报生成单元，其中：

文档管理单元，用于对试验过程中的各种标准表、文献文件及研究报告的管理；

月报生成单元，用于生成项目月报。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述项目协作管理模块包括试验进度查看单元和事项提报管理单元，其中：

试验进度查看单元，用于按照月度和年度分类查看每项试验的进展及完成情况，对异常或延迟的项目使用红色进度条进行标注；

事项提报管理单元，用于填写事项、处理事项、查看事项解决方案和事项追踪。